北京时间8月20日凌晨，雅典奥运会上中国男篮迎战阿根廷队。
比赛开局，刘炜突破上篮得分后吉诺比利在左翼跳投得分，接着姚明在篮下出手得分，中国队以4-3暂时领先。
但是随后，奥贝托内线进攻得手，迅速将比分返超。直到首节结束，中国队也未能再次取得领先地位。
当首节还剩6分12秒时，屡攻不顺的中国队请求暂停。
比赛重新开始后，中国队的李楠、刘炜和朱芳雨各命中一球，而在这段时间里阿根廷队颗粒无收，中国队打出了一个6-0的小高潮，将比分扳成15-15平。
随后，姚明因为得到两次犯规而被巴特尔换下。阿根廷队凭借着吉诺比利的突破率先打破平局后一直保持领先位置，最后以22-19进入第二节。
第二节开场后中国男篮当家控卫刘炜下场休息，阿根廷队开始全场紧逼，中国队的失误连连。而与表现欠佳的中国队相比，阿根廷则显得得心应手，他们凭借一轮10-2的小高潮，将领先优势扩大到11分——以32-21领先。
迫使中国队请求暂停，暂停回来后姚明和刘炜开始发威，两人接连站上罚球线，随着吉诺比利的传球失误，朱芳雨的反击3分打进，中国男篮在上半场比赛的最后一刻成功将比分扳平。
下半场开场，姚明便上篮得分，随后朱芳雨又在左翼命中一记三分球。可是，吉诺比例随后连中两球，阿根廷也就此开始慢慢的重新建立起比分优势。
进入第三节下半时，中国队在姚明的带领下吹响了反攻号角，先是姚明转身跳投命中，并且还造成对方球员犯规，为中国队贡献3分，随后李楠和易建联在罚球线上又拿下3分，中国队此时已经连得6分，将比分差距缩小到1分。
第四节开始阶段，中国男篮在刘炜下场之后又开始频频失误，让阿根廷队得到不少机会。
阿根廷队也借此迅速的建立起12分的领先优势，这时姚明重新登场，并且连得5分。
阿根廷队请求暂停，之后阿根廷开始放缓自己的进攻节奏，以防守为主，中国队难以挽回局面。
比赛重新开始后，虽然张劲松和朱芳雨各贡献一个三分球，张云松命中一个两分球，但是均未能改变中国队落败的命运。
但是这场比赛也第一次让世界篮球见识到了中国篮球的进步，不少外媒专家更是直呼中国男篮距离世界顶级强队差的只是一个合格的替补控卫。
第四战是一场生死大战，但是也许是上一场比赛拼的太凶，中国队的体能开始有点跟不上了。
比赛开局，意大利队就迅速取得5-2的领先优势，但是中国队很快将比分扳平。随后，意大利队由同一名队员连续命中两个三分球，将双方的比分差距拉开到6分。
在如此被动的情况下，姚明投中了本场比赛个人的第一个球，他在对方的夹击下勾手投篮中的，姚明此投为意大利队6-0的冲击波划上了句号。
双方开始陷入焦灼，比分交替领先，一直到上半场打完，两队的分差都始终在两三分之间徘徊。
第三节，中国队率先发起攻击。姚明抢占了篮下的关键位置，对方推人犯规，中国队两罚一中。
虽然中国队拼劲比上半场有所增加，但是依然难以在得分上有所收获，再加上姚明被对方紧紧盯防，难以出手，而中国队其他队员体能都出现了问题，导致中国队只能眼睁睁地看着意大利队将比分差距一点点的拉开，最终遗憾落败。
已经面临淘汰边缘的中国男篮在第五场开始了绝地反击，经过紧张而激烈的角逐，中国队最后以87-66大胜塞黑队，终于圆了前八梦！八强战中，中国男篮将遭遇欧洲劲旅立陶宛队。
首节里，双方势均力敌，曾两次战成平手，王治郅在最后时刻砍下5分，帮助中国队以5分的优势结束上第一节的争夺。
第二节里，虽然中国队曾一度以10分之优领先，但是塞黑队打出了一轮10-2的进攻高潮，成功将双方比分差距缩小到2分，最后中国队以3分的优势进入第三节。
第三节里，中国队斗志高昂，意志顽强，开场就打出了一个9-2的小高潮，成功将比分拉开。
当比赛进行到最后1分多钟时，朱芳雨的超远3分彻底的浇灭了塞黑队最后的希望。
姚明得到全场最高的27分13个篮板，朱芳雨砍下14分，李楠拿下12分，刘炜送出8分9助攻。
14决赛中，开局，立陶宛跳球成功，在首轮进攻中就砍下了两分。不久后，姚明中投得手，接着又命中两粒罚球，帮助中国队将比分扳至4-4平。
立陶宛率先打破平局后，朱芳雨出手三分中的，中国队首次将比分反超。
随后，李楠又为中国队再添三分，将比分改写为10-8。此后，双方10-10、12-12两次战平。
这一次，由中国队率先打破僵局，刘炜出手三分命中，接着，姚明在三人的包夹下依然将球投进，中国队打出了一个5-0的冲击波，取得5分的领先优势。
开局后，中国队打外线非常坚决，打得也很放松。
上半场结束时，中国队以57-53结束了双方上半场的角逐。
第三节开场，中国队就打出了一个8-2的小高潮，其中姚明贡献了4粒罚球，李楠攻入了一记漂亮的三分球，中国队得以将差拉开到12分。
随着立陶宛队出手命中三分后，中国队的投篮连续遭到对方的封盖，紧要时刻，李楠挺身而出，圈顶出手再次命中三分，鼓舞了中国队的士气，中国队依然保持住了10分的领先优势。
但这个时候，中国队的体能危机再次呈现，刘炜下场后，立陶宛队打出了一个14-4的进攻高潮，成功将比分扳平。
第四节开始后，比赛节奏有所减缓，姚明双手扣篮得分，为中国队首开记录。
姚明的存在让立陶宛的防守队员大伤脑筋，他不仅多次造成对方犯规，成功表演精彩扣篮，还大手一挥送给对方大盖帽，在姚明的率领下，中国队一度重新建立起5分的优势。
但是比赛的最后5分钟里，步履蹒跚的中国队没能守住领先优势，被立陶宛男篮打出了一个14比5的反击波，最终以91-95遗憾告负。
中国队也就此失去了晋级半决赛资格，根据小组赛成绩，只能和西班牙争夺第七名了。
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